專利名稱：多孔活性炭復(fù)合材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于空氣凈化材料，尤其涉及一種多孔活性炭復(fù)合材料及 它的制造方法。
技術(shù)背景隨著世界人口的增長，工業(yè)的發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴大，小區(qū) 建設(shè)的蓬勃發(fā)展，人類的生存空間受到嚴重的污染，因此改善空氣質(zhì) 量已經(jīng)成為當(dāng)前人們關(guān)注的熱點。我國的《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》也于2003年3月1日正式實施，該標準中規(guī)定的17項參數(shù)中，除溫度、 濕度、新風(fēng)量和二氧化碳外，其他13項都是對室內(nèi)空氣中污染物的 限定，包括二氧化硫、二氧化氮、氨、臭氧、甲醛、苯、甲苯、二甲 苯、苯并(a)芘、可吸入顆粒、總揮發(fā)性有機物、細菌總數(shù)和氡?？?吸入顆粒物、細菌等污染物可用過濾法除去，苯、甲苯等揮發(fā)性有機 污染物可用活性炭吸附法、光催化法等方法除去，二氧化硫等無機污 染氣體必須用化學(xué)吸附法除去。活性炭不但微孔發(fā)達，而且中孔和大孔也有分布，因此對有機污 染物的去除具有廣譜、高效的特點，對大多數(shù)VOCs類污染物有很高 的吸附速率和容量，用活性炭負載催化活性組分制成的催化劑，可對 二氧化硫、二氧化氮、氨、臭氧等有害氣體高效凈化，因此，相對于 其他凈化方法，活性炭吸附法在室內(nèi)空氣凈化方面具有獨特的優(yōu)勢， 潛艇、空間站等空氣質(zhì)量要求較高的微環(huán)境中全部采用活性炭及活性 炭載催化劑凈化內(nèi)部空氣，如:美國潛艇中裝填活性炭的過濾吸收器安 裝在走廊、廁所、廚房、浴室、機艙、導(dǎo)彈射艙等多種場所。雖然活性炭的凈化性能很好，但在家用及商用空氣凈化設(shè)備中的 應(yīng)用并不廣泛，原因在于大多數(shù)活性炭類吸附材料呈顆粒狀或粉末狀， 粉末活性炭易飛灰，不宜用于家用空氣凈化，而顆?；钚蕴垦b填成密 實的吸附床才能使用，需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組件，體積大，成本高，沒有3固定的形狀，給安裝和維修帶來不便，而且床層對氣流阻力大，需要 高功率的風(fēng)機與之相匹配，噪音大，風(fēng)速低，效率相對較低。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有活性炭應(yīng)用方面的不足，使活性炭依 附于有形材料上，使其成為具有良好凈化功能的成型材料，可廣泛用 在空氣凈化設(shè)備上。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種多孔活性炭復(fù)合 材料，以多孔類材料為載體，載體上涂敷有粘合劑，顆?；钚蕴空掣?于多孔材料上。多孔類材料包括開孔海綿，大孔過濾海綿，蜂窩陶瓷，蜂窩狀 鋁板，其孔徑介于6目至24目之間。顆粒活性炭包括活性炭載催化劑，煤質(zhì)活性炭，木質(zhì)活性炭， 果殼活性炭，及添加了其他組分的上述活性炭，粒度介于12目至48目，碘值不小于900。它的制造方法是先將粘合劑涂敷在多孔材料載體上，再把活性 炭撒在涂過粘合劑的多孔材料上，使其振動，使活性炭與膠液充分接 觸，然后烘干或自然晾干。為簡化加工工藝，提高工作效率，增加活性炭與膠液的粘合力， 采用噴槍噴射的方式將粘合劑噴射在材料載體上，然后用空氣氣流將 活性炭噴射在粘合劑上，使活性炭在一定的壓力下與膠液接觸粘附。多孔載體材料可以是蜂窩陶瓷、蜂窩狀塑料板、開孔海綿(大孔 海綿、過濾海綿)、蜂窩狀紙板等，可以是不同厚度的材料。粘合劑 主要是非有機溶劑型粘接劑，主要是膠乳類和乳液類粘接劑，如天然 膠乳、天甲膠乳、氯丁膠乳、氯丁二烯一醋酸乙烯膠乳、丁腈膠乳、 羧基丁腈膠乳、丁苯膠乳、羥基丁苯膠乳、聚氨酯乳液、環(huán)氧樹脂乳液、聚氯乙烯乳液、聚醋酸乙烯乳液、VAE乳液等，此外還有水溶性粘結(jié)劑，如聚甲基丙烯酸酯類粘合劑、羧甲基纖維素(鈉)等?；钚?炭采用顆?；钚蕴?，從原材料分，可以是煤質(zhì)活性炭、木質(zhì)活性炭、 瀝青基活性炭、果殼活性炭，從外面上分，可以是柱狀、球狀、無定形狀。吸附劑也可以是活性炭載催化劑，如上所述的活性炭，負載了 其他活性組分，用于除去特定污染物，如二氧化硫、二氧化氮、氨、 臭氧等。粘合劑涂敷方法有多種，可采用直接灌膠，壓力噴涂，浸泡等， 根據(jù)多孔載體的外觀采用相應(yīng)的方法。如果載體是蜂窩狀陶瓷，可以 采用直接灌膠法使蜂窩中充滿膠液，然后用空氣流吹，使蜂窩孔中膠 液流出，留下蜂窩壁上的膠液薄層作為有效粘接劑；如果載體是開孔 海綿，可以采用加壓空氣流噴涂方法，使開孔海綿的網(wǎng)絡(luò)狀骨架上覆 蓋上一層膠液?；钚蕴康呢撦d方法，可以直接負載，將過量活性炭撒在涂過膠的 多孔材料上，振動，依靠重力使活性炭與膠液接觸進行粘附，也可以 用空氣流噴射活性炭，使活性炭與膠液接觸粘附，最后將材料烘干 或自然晾干。本發(fā)明的有益效果是多孔活性炭復(fù)合材料，具有基材的多孔結(jié) 構(gòu)，又具有活性炭的吸附性能，可以做成各種形狀的濾芯，既方便凈 化設(shè)備生產(chǎn)時的安裝，又方便使用過程中的更換。廣泛應(yīng)用于空調(diào)機、 家用及商用空氣清新機凈化組件、汽車、工程車、火車等交通工具空 調(diào)凈化組件，以及其它空氣潔凈裝置的凈化組件。而且工藝簡單，成 本低，易于批量生產(chǎn)。 具體實施方案下面結(jié)合實施例進一步說明本發(fā)明；實施例1:取200mmX200mm的一塊開孔海綿，厚度20mm，孔 隙大小8 12目，先用高壓氣流噴霧法將聚醋酸乙烯白乳膠噴涂于其 上，再將24 40目的椰殼活性炭500g均勻撒于開孔海綿上，振動， 使活性炭充滿海綿的孔中，用平板加壓20kg，然后將未粘附的活性炭 清除，晾干，振動除去粘附不牢的活性炭，得到本發(fā)明中提到的多孔 活性炭吸附材料。實施例2:取200mmX300mm的一塊蜂窩狀塑料板，厚度30mm， 孔隙大小為8目，浸于聚醋酸乙烯白乳膠中，然后取出懸掛一段時間，使孔中膠液自然滴下，當(dāng)膠液不再明顯滴下時，將外徑為4)1.5mm的 煤質(zhì)柱狀活性炭充填于蜂窩中，振動5min，再保持靜止狀態(tài)20min， 然后將未粘附的活性炭清除，晾干，振動除去粘附不牢的活性炭，得 到本發(fā)明中提到的又一種多孔活性炭吸附材料。實施例3:取200mmX300mm的一塊蜂窩狀塑料板，厚度30mm， 孔隙大小為8目，用噴槍將粘合劑噴射在蜂窩狀塑料板上，然后用空 氣氣流與活性炭一起噴射，使活性炭打在塑料板的粘合劑上，與膠液 接觸粘附，然后放在烘箱中烘干，得到本發(fā)明中提到的又一種多孔活 性炭吸附材料。多孔活性炭復(fù)合材料，可以做成各種形狀的濾芯，廣泛應(yīng)用于空 氣潔凈裝置，具有一定的市場和發(fā)展前景，而且工藝簡單，成本低， 易于批量生產(chǎn)，會產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益和社會效益。
權(quán)利要求
1、一種多孔活性炭復(fù)合材料，其特征是以多孔類材料為載體，載體上涂敷有粘合劑，顆?；钚蕴空掣接诙嗫撞牧仙?。
2、 復(fù)合材料的制造方法是先將粘合劑涂敷在多孔材料載體上，再 把活性炭撒在涂過粘合劑的多孔材料上，使其振動，使活性炭與膠液 充分接觸，然后烘干或自然晾干。
3、 如權(quán)利要求1所述的多孔活性炭復(fù)合材料；它的多孔類材料載體 包括開孔海綿，大孔過濾海綿，蜂窩陶瓷，蜂窩狀鋁板，其孔徑介于6目至24目之間。
4、 如權(quán)利要求l所述的多孔活性炭復(fù)合材料；顆?；钚蕴堪ɑ钚?炭載催化劑，煤質(zhì)活性炭，木質(zhì)活性炭，果殼活性炭，及添加了其他 組分的上述活性炭，粒度介于12目至48目，碘值不小于900。
5、 如權(quán)利要求l所述的多孔活性炭復(fù)合材料；它的制造方法為用噴 槍將粘合劑噴射在多孔材料載體上，然后用空氣氣流將活性炭噴射在 粘合劑上。
全文摘要
本發(fā)明是一種多孔活性炭復(fù)合材料及它的制造方法。復(fù)合材料是以多孔類材料為載體，向載體上涂敷合適的粘合劑，將顆粒活性炭負載于多孔材料上制成。它的制造方法是先將粘合劑涂敷在多孔材料載體上，再把活性炭撒在涂過粘合劑的多孔材料上，用振動或拍打的方法，使活性炭與膠液充分接觸，然后烘干或自然晾干。復(fù)合材料具有基材的多孔結(jié)構(gòu)，又具有活性炭的吸附性能，可以做成各種形狀的濾芯。廣泛應(yīng)用于空調(diào)機及凈化組件，工藝簡單，成本低，易于批量生產(chǎn)，會對企業(yè)產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號B01J20/20GK101259404SQ200810049619
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者張志良, 朱軍利, 田宏良 申請人:鄭州宇晶潔凈技術(shù)咨詢有限公司